автоматична система управління

1. 154
2.2. ПРИНЦИПИ ПОБУДОВИ СТАБІЛІЗАТОРІВ ТАНКОВОГО
ОЗБРОЄННЯ ЯК СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО РЕГУЛЮВАННЯ
2.2.1. Особливості спостереження об’єктів, що рухаються
Стабілізатори поля зору (СПЗ) чи лінії візірування прицілів і прила-
дів спостереження бойових машин можуть бути зв’язані зі зброєю (“зале-
жна” стабілізація), чи виконані як окремі слідкуючі системи на основі гі-
роскопічних приладів. В своєму розвитку СПЗ пройшли еволюцію від од-
ноплощинних СПЗ до двоплощинних, від “незалежної” в одній площині до
“незалежної” в двох площинах. Об’єктами регулювання в цих СПЗ явля-
ються верхнє і нижнє дзеркала. Розглянемо їх вплив на якість спостере-
ження з об’єктів, що рухаються.
При спостереженні з об’єктів, що рухаються, пошук і розпізнавання
цілей значно ускладнюється порівняно з пошуком та розпізнаванням цілей
з місця. Це зумовлене тим, що під час руху об’єкта зображення місцевості і
цілей внаслідок коливань корпусу безперервно переміщується у полі зору
приладу спостереження, що приводить до погіршення роздільної здатності
системи „око – прилад”.
Із зростанням кутової швидкості ω коливань поля зору роздільна зда-
тність системи „око – прилад” знижується, а отже, зменшується (рис. 2.35)
дальність Д виявлення і розпізнавання цілей.
Рисунок 2.35. Вплив швидкості коливань поля зору на дальність ба-
чення
ω
Д

2. 155
При спостереженні з об’єкта, що рухаються, суттєво зростає час пе-
рерв спостереження. Основними причинами, що викликають перерви, є
виходи спостережуваного об’єкта за межі поля зору, вихід ока спостерігача
за межі вихідної зіниці приладу. Якщо прилад спостереження встановлено
на стабілізованому озброєнні, то перерви спостереження, крім того, зумов-
лені стопорінням озброєння на корпус після пострілу.
Тривалість перерв спостереження може бути оцінена відносним ча-
сом перерв:


 t
/
пс
t
пс
,
де
пс
t ,
пс
 , 
t – час перерв, відносний час перерв, сумарний час
спостереження відповідно;
Вплив швидкості руху об’єкта на час перерв спостереження показано
на рис. 2.36. На середніх швидкостях руху та за відсутності стабілізації по-
ля зору (крива 1) приладу спостереження відносний час перерв може дося-
гати 4
,
0
...
3
,
0
пс

 .
Рисунок 2.36. Вплив швидкості руху на час перерв спостереження:
1 – поле зору не стабілізовано; 2 – поле зору стабілізовано
V0
V
2
1

3. 156
Поліпшення умов бачення з машин, що рухаються, скорочення часу
перерв спостереження, пошуку та розпізнавання цілей досягається введен-
ням до складу КУО систем СПЗ приладів спостереження (крива 2).
2.2.2. Принципи побудови стабілізаторів поля зору прицілів та
приладів спостереження
Принцип стабілізації поля зору (лінії прицілювання) у вертикальній
площині пояснимо на прикладі перископічного приладу спостереження,
наприклад прицілу, що складається (рис. 2.40) з верхнього ВДз та нижньо-
го НДз дзеркал, які встановлюються під кутом 45º до оптичної осі приладу.
Припустимо, що у початковому положенні прицілу (рис. 2.40, а)
промінь АО1, який іде від цілі, падає на ВДз під кутом АО1N = 45º. У цьому
випадку відбитий від дзеркала промінь збігається з оптичною віссю О1О2.
Потрапляючи на НДз, промінь відбивається та йде по оптичній осі О2О3 в
об’єктив приладу спостереження.
Рисунок 2.37. Принцип стабілізації поля зору у вертикальній площині: а –
початкове положення прицілу; б – нахил прицілу в поздовжній площині на
φк; в – нахил прицілу в поздовжній площині на φк з одночасним поворотом
верхнього дзеркала

4. 157
Під час руху танка корпус прицілу, а разом з ним і перископічна сис-
тема дзеркал повертатиметься у поздовжній площині на довжину кутів по-
здовжніх коливань корпусу танка φк. Зміна положення перископічної сис-
теми приведе до зміни (рис. 2.37, б) кута падіння променю АО1 на верхнє
дзеркало на значення φк, тобто кут . Одночасно на значен-
ня φк зміниться і кут відбиття NО1Б. Відбитий від ВДз промінь О1Б не
співпадає з оптичною віссю прицілу, що приведе до переміщення зобра-
ження у полі зору. У випадку великих амплітуд поздовжніх кутових коли-
вань корпусу танка відбитий від верхнього дзеркала промінь О1Б може вза-
галі на потрапити на нижнє дзеркало, тобто ціль буде втрачено. Для того
щоб промінь О1Б, зміщений на кут φк відносно осі О1О2, після його відбит-
тя від ВДз знову співпав з оптичною віссю О1О2 прицілу, необхідно повер-
нути верхнє дзеркало навколо його осі. Припустимо, що ВДз повернуте на
кут α у бік, протилежний нахилу корпусу прицілу (рис. 2.37, в). Зміна по-
ложення верхнього дзеркала приведе до зміни кута падіння на нього про-
меня АО1 на значення α. Згідно з рисунком, кут падіння
. Зміна кута падіння приведе, у свою чергу, до зміни і
кута відбиття. Промінь О1Б, відбитий від верхнього дзеркала під кутом
, зміститься відносно променя О1Б на кут β, набли-
жаючись до оптичної осі прицілу. Знайдемо значення кута β. На основі
рис. 2.37, в маємо: .
Беручи до уваги, що:
одержуємо:
(2.10)
1 к
45
AO N 
  
1 к
(45 α)
AO N 
    
1 к
(45 α)
N O Б 
     
1 1
β NO Б NO Б
 
1 1 α;
NO Б N O Б
  
  1 к
45 ;
NO Б 
   1 к
45 α,
N O Б 
     
 
к к
β 45 (45 α) α 2α.
 
       

5. 158
Отже, при повороті ВДз на кут α у бік, протилежний нахилу прицілу,
відбитий від нього промінь повернувся на кут 2α, наближаючись тим са-
мим до оптичної осі приладу. Для того щоб зображення цілі не перемісти-
лось у полі зору прицілу при нахилі його корпусу на кут φк, потрібен точ-
ний збіг променю О1Б з оптичною ціллю О1О2, тобто гранично слід мати β
= φк. Із рівняння (2.10) кут повороту ВДз, при якому ціль залишиться неру-
хомою у полі зору прицілу дорівнює
Таким чином, для виконання умови стабілізації поля зору (лінії при-
цілювання) у вертикальній площині верхнє дзеркало прицілу необхідно
повертати зустрічно поворотам його основи (прицілу) на кут, що дорівнює
половині кута повороту прицілу (корпусу танка).
Стабілізація поля зору в горизонтальній площині
У початковому положенні приладу спостереження (рис. 2.38), тобто
коли кут повороту башти відносно цілі Ψб = 0, світловий промінь А потра-
пляє на верхнє дзеркало і, збігаючись з оптичною віссю О1О2О3, надходить
в об’єктив приладу (промінь Б).
При повороті башти у горизонтальній площині відносно цілі на кут
Ψб на верхнє дзеркало падає потік косих променів А, повернутих щодо оп-
тичної осі АО1 на кут Ψб. Промінь О1О2, який відбивається від верхнього
дзеркала і лежить згідно з законом геометричної оптики у площині ,
повернутій відносно площини на кут ’ = Ψб , виявляється від-
хиленим від оптичної осі О1О2 на кут Ψб. Відбиваючись від нижнього дзер-
кала, промінь отримує напрямок .
к
α /2.


1
A O N

1
AO N 1
AO N
1 2
ОО 2
О Б
 

6. 159
Рисунок 2.38. Принцип стабілізації поля зору в горизонтальній площині
Промінь лежить у площині , повернутій відносно пло-
щини на кут Ψб. Отже, і промінь виявляється повернутим на
кут Ψб відносно променя О2Б – зображення цілі змістилось у горизонталь-
ній площині.
Внаслідок невеликої перископічності приладів спостереження ліній-
ним зміщенням відбитого від верхнього дзеркала променя можна
знехтувати, тобто .
Для компенсації зміщення зображення цілі необхідно повернути ни-
жнє дзеркало так, щоб його нормаль N зайняла положення , тобто
повернути нормаль N навколо точки . Це досягається поворотом
нижнього дзеркала відносно поздовжньої осі у на кут 
НЛз
 Ψб.
2
О Б
  1 2
ОО N
 
1 2
OO N 2
О Б
 
1 2
ОО
2
2 O
O 

N
N 


2
2 O
O 


7. 160
Таким чином, для виконання умови стабілізації поля зору (лінії при-
цілювання) у горизонтальній площині нижнє дзеркало приладу спостере-
ження необхідно повертати навколо поздовжньої осі зустрічно поворотам
його основи на кут, що дорівнює куту повороту приладу спостереження
(башти танка).
2.2.3. Принципи побудови та класифікація систем стабілізації та-
нкового озброєння і їх якісні характеристики
Стабілізатор (від латинського stabilis – стійкий) – це є система ав-
томатичного регулювання, яка призначається для підтримання з певною
точністю постійності заданої навідником напрямку лінії націлювання і лі-
нії пострілу, з метою підвищення ефективності зброї.
Основою гіростабілізатора являється гіроскоп в кардановому підвісу.
Зовнішня рамка цього підвісу являється стабілізованою в просторі. З нею
жорстко скріплений стабілізуючий пристрій (наприклад дзеркало, візир и
т.п.). Внутрішня рамка (гірокамера) гіроскопу встановлюється так, що в
початковому положенні головна вісь ОZ ротора перпендикулярна вісі зов-
нішньої рами.
В залежності від призначення стабілізатори танкового озброєння
мають наступну класифікаційну схему.

8. 161
В залежності від характеру взаємодії гіроскопа зі стабілізуючим при-
строєм (об’єктом регулювання) гіроскопічні стабілізатори діляться на чо-
тири групи: безпосередні, силові, індикаторні і індикаторно-силові.
Як системи автоматичного регулювання гіростабілізатори можна по-
ділити на дві групи:
-до першої групи відносяться безпосередні, силові та індикаторно-
силові гіроскопічні стабілізатори, в яких гіроскоп входить в замкнене коло
регулювання.
-до другої групи відносяться індикаторні гіроскопічні стабілізатори,
в яких гіроскопи являються лише задаючими пристроями і не входять в
замкнене коло системи регулювання.
Безпосередній гіростабілізатор прицілів ТПДК-1 і 1А40
Безпосередній гіростабілізатор – це гіропристрій, принцип дії якого
грунтується на безпосередньому використанню стабілізуючих властивос-
тей астатичного гіроскопу, а саме, за рахунок дій гіроскопічного моменту,
який виникає в ньому під впливом моментів збурення, що прагнуть зміни-
ти положення головної вісі ОZ гіроскопа в просторі. В цьому гіростабілі-
заторі застосовується асинхронний гіромотор ГА7/30А-2М, який отримує
живлення від перетворювача ВЛО4П постійної напруги в трифазну пере-
мінну напругу 40В частотою 500 Гц. Для даної частоти наруги і числа пар
полюсів напруги Р=1 швидкість обертання ротора забезпечується на рівні
30000 об/хв. При таких обертах власний кінетичний момент гіроскопу Н з
зовнішнім діаметром ротора 70 мм досягає суттєвого значення і складає
біля 12000 г∙см∙с.

9. 162
Рисунок 2.39. Кінематична схема безпосереднього стабілізатора лінії
прицілювання ТПДК-1
1 – гіромотор; 2 – стопор гіроскопу; 3-стрічково-рейкова передача; 4 – го-
ловне дзеркало; 5- базова труба; 6 – привод до базової труби; 7 – обертовий
трансформатор; 8 – паралелограмний механізм ; 9 – корпус гіровузла; 10 –
котушка електромагнітів корекції; 11 – корпус прицілу; 12 – контактний
вузол; 13 – зовнішня рама гіроскопу; 14 – котушки електромагнітів наве-
дення; 15 – привод до нічного прицілу
Кінематичний зв’язок гіростабілізатора з верхнім дзеркалом головки
прицілу (рис. 2.39)здійснюється за допомогою стрічково – рейкової пере-
дачі, що складається із шківа, який встановлений на вісі зовнішньої рамки
13 гіростабілізатора та з’єднаний металевою стрічкою 3 з шківом рейкової
передачі діаметри шківів відносяться , як 1:2. Якщо тепер основу прицілу
повернути відносно стабілізованої зовнішньої рамки гіроскопа на кут φк то
шків Ш2 та зв’язане з ним верхнє дзеркало повернуться щодо нерухомого

10. 163
шківа Ш1 на кут . Кут повороту верхнього дзеркала відносно основи
приладу буде при цьому таким:
За такою класичною схемою побудована силова стабілізація прицілів
ТПДК і системи 1А40 танка Т-72. Силова стабілізація поля зору в горизо-
нтальній площині в принципі виконується так само, як і у вертикальній. У
цьому випадку гіроскоп встановлюється таким чином, щоб вісь його зов-
нішньої рамки була паралельною осі обертання башти. За допомогою спе-
ціальної передачі 1:1 зовнішня рамка зв’язується з нижнім дзеркалом при-
ладу спостереження.
Гіроскоп 1 СЛП виконує також функцію датчика кута стабілізатора
гармати. При розстопореному і працюючому гіроскопі кут непогодження
між зовнішньою рамкою гіроскопа, на якій змонтований ротор обертового
трансформатора, і основою гіровузла (статором ОТ) дорівнює куту відхи-
лення гармати відносно заданої лінії візирування. Перетворення цього кута
непогодження в електричний сигнал здійснюється в обмотках ОТ 7.
Зв’язок ротора ОТ з віссю зовнішньої рамки гіроскопу здійснюється через
стрічкову передачу з шківами однакового діаметра.
Такі стабілізатори ефективні для стабілізації відносно легких
об’єктів (дзеркал прицілу) з достатньо великим кінетичним моментом гі-
роскопу.
Одноплощинний силовий гіростабілізатор прицільно-
спостережувальних комплексів ПСК-4С, ПСК-5
В силовому одноплощинному гіростабілізаторі (ПСК-4С, ПСК-5) гі-
роскопічний момент використовується тільки в початковий проміжок часу,
а для створення повної компенсації моментів збурення використовується
двигун розвантаження (стабілізації)М3, який установлюються на вісі підві-
су поплавкового гіроскопу (рис. 2.40).
До складу гіростабілізатора входять наступні елементи: двохступе-
невий поплавковий гіроскоп М1, гіромотор М1’, без редукторний двигун
стабілізації (розвантаження) М3, датчик кута (ОТ) ТрВ1, моментний дви-
к /2

ВДз к
α /2.



11. 164
гун наведення М2, індукційний датчик ІД прецесії поплавкового гіроскопу,
аретируючий пристрій (електромагнітний механізм стопоріння) МЕ, еле-
мент 3 кінематичного зв’язку гіростабілізатора з дзеркалом 2 головки при-
цілу.
Розглянемо механізм роботи основних елементів силового стабіліза-
тора комплексів ПНК-4С, ПНК-5.
Суть силової гіроскопічної стабілізації в цих комплексах зводиться
до сумісної дії гіроскопу М1 і двигуна стабілізації (розвантаження) М3. В
першу мить дії суми моментів збурення, які прикладаються до стабілізує-
мої платформи (зовнішньої рамки гіроскопу) 1, протидіє гіромомент Н1ωz
гіроскопу і в цей же час підключається дія моменту від двигуна стабілізації
М3, котрий починає компенсувати моменти збурення до нульового зна-
чення.
При обертанні корпусу гіростабілізатора навколо вісі, яка паралельна
вісі прецесії поплавкого гіроскопу (вісь Z), з кутовою швидкістю ωz вини-
кає гіроскопічний момент Н1ωz . Останній прикладається до гірорами 1 і
Рисунок 2.40. Кінематична схема
стабілізатора комплексів ПНК-4С,
ПНК-5.
1 – поплавковий гіроскоп;
2 - головне дзеркало;
3 – стрічкова передача;
4 – аретируючий пристрій;
М1 – поплавковий гіроскоп;
М1’ – гіромотор;
М2 – електродвигун наведення;
М3 – двигун стабілізації (розван-
таження);
МЕ – електромагніт механізму
стопоріння;
ТрВ1 – датчик кута - ОТ;
ІД – індукційний датчик;

12. 165
прагне її повернути (опрокинути) навколо вісі Y . Враховуючи те, що гіро-
рама 1 кінематично зв’язана через передачу 3 з головним дзеркалом 2, в
колі «гірорама – дзеркало» виникає явище, яке називається завалом лінії
прицілювання. Такий випадок трапляється при повороті башти танку чи
башенки командира з великою кутовою швидкістю до 40 град/с. Для усу-
нення цього явища в рамі встановлюється другий гіроскоп М1’ з гіромото-
ром ГМА-4, котрий аналогічний гіромотору поплавкового гіроскопу М1.
Гіромотор М1’ встановлюється в корпусі, жорстко зв’язаний з гірорамою 1
і відносно рами має одну ступінь свободи. Його кінетичний момент Н2 до-
рівнює кінетичному моменту Н1 поплавкового гіроскопу, але напрямок
протилежний. В такому випадку, при обертанні башти чи башенки коман-
дира з великою кутовою швидкістю до гірорами 1 силового гіростабіліза-
тора прикладається два гіромоменти Н1ωz і -Н2ωz, які взаємозрівноважу-
ють один одного та виключають завали лінії прицілювання.
Датчик непогодження ТрВ1 являється обертовим трансформатором,
ротор якого зв’язаний з гірорамою 1, а статорні обмотки дистанційною
електричною передачею зв’язані з датчиком положення гармати (на схемі
останні не показані). ТрВ1 сумісно з датчиком непогодження виробляють
електричні сигнали, які пропорційні кутам непогодження між лінією візи-
рування і віссю каналу ствола гармати. Ці сигнали знімаються з роторних
обмоток обертового трансформатора датчика положення гармати і пода-
ються в привод вертикального переміщення гармати, який повертає її в
сторону зменшення непогодження.
Наведення лінії прицілювання в вертикальній площині викликається
відхиленням вверх чи вниз кнюпелю блоку БПВ-2 комплексу. При цьому
сигнал управління с потенціометра вертикального наведення, який механі-
чно зв’язаний з кнюпелем, поступає в електроблок комплексу. В його ка-
налі наведення виникає електричний сигнал (напруга), який поступає на
обмотку управління двигуна вертикального наведення М2 гірорами 1. Дви-
гун М2 створює електромагнітний момент відносно вісі прецесії поплавко-

13. 166
вого гіроскопу 1 (вісь Z) , під дією якого останній буде прицессірувати на-
вколо осі Y і тим самим тягнути за собою гірораму, а значить, і головне
дзеркало 2.
Стабілізація поля зору здійснюється наступним шляхом. При русі
танка його корпус і корпус приладу здійснюють коливання в повдовжньо-
вертикальній площині. Останні викликають за рахунок незрівноваженос-
тей, моментів тертя і т.п. сумарний момент збурення по вісі стабілізації
(вісь Y). Під дією цього моменту збурення гіровузол поплавкового гіроско-
пу 1 буде прецессувати навколо вісі Z , а на виході індукційного датчика
(ІД) виникне електрична напруга, яка знімається з його обмоток управлін-
ня. Ця напруга подається в електроблок комплексу на вхід підсилювача ро-
звантаження, а звідти, після ряду перетворень, на обмотку управління без
редукторного двигуна стабілізації М3. Двигун М3 розвиває електромагніт-
ний момент, який дорівнює по величіні моменту збурення, а за знаком йо-
му протилежний. Прецесія гіровузла поплавкового гіроскопу зупиняється,
головне дзеркало 2 зберігає незмінне положення в просторі.
Розглянутий одноплощинний гіростабілізатор поля зору у вертика-
льній площині встановлюється в прицільно-спостережувальному комплек-
сі ПСК-4С та ПСК-5[ ]. Ці комплекси являються комбінованими денно-
нічними приціло-спостережувальними приладами командира танку і засто-
совується в складі озброєння на танках Т-80У, Т-80УД, Т-84 та інші. До-
датково в ПСК-5 передбачається розширення функціональних можливос-
тей прицілу за рахунок введення в конструкцію приладу нічного-денного
спостереження лазерного далекоміру, пристрою автоматичного введення
бокових випереджень та доповнення блоком перетворення інформації,
який призначається для узгодження роботи далекоміру навідника (виріб
1Г46) і приладу ПСК-5.
Для одночасної стабілізації поля зору у двох площинах можуть за-
стосовуватись або два гіроскопічних датчики кута, або двоплощинна гіро-
скопічна платформа (вироби 1Г42, 1Г46).

14. 167
Двоплощинний силовий гіростабілізатор поля зору на основі поплав-
кових гіроскопів
Кінематична схема одного із варіантів двоплощинного СПЗ на ос-
нові двохкомпонентної гіроскопічної рами подається на рис. 2.41.
Стабілізація поля зору здійснюється перископічною системою плос-
ких стабілізованих дзеркал СЗв (3) і СЗг (2), які управляються гірорамою
(18) та гіроплатформою (10). СПЗ розміщується в блоці стабілізації (7) і
головці 5 ПДПС.
Блок стабілізації (7) призначається для стабілізації поля зору прила-
ду наведення у горизонтальній та вертикальній площинах. Блок складаєть-
ся із власно стабілізатора, до якого входять поплавкові гіроскопи Гв (14) та
Гг (8), що встановлені на гіроплатформі (10), приводів верхнього (3) і ни-
жнього (2) дзеркал, горизонтального (4) і вертикального (11) аретирів.
Для підвищення точності СПЗ використовується система розванта-
ження, яка створює момент розвантаження, та сумісно з гіроскопічним
моментом протидіє зовнішнім збуренням, що прикладені до дзеркал. Сис-
тема розвантаження складається із двох індуктивних датчиків ДРв (15) і
ДРг (20), напівпровідникових підсилювачів ПРв (16) і ПРг (9) розміщуєть-
ся в блоці П2 ПДПС) і реверсивні двигуні ЕРв (17) і Ерг (19), які входять в
гіростабілізатор.
Для утворення сигналів управління стабілізаторами основного
озброєння (гармати і башти) в блоці стабілізації встановлені датчики кутів
непогодження між лінією візірування та віссю гармати ОТв (12) та ОТг
(13).
Крім того, на рисунку показаний пульт управління (21) та канал ла-
зерного далекоміру (22). Електричні зв’язки між елементами гіростабіліза-
тора поля зору та стабілізаторів гармати і башти зображені у вигляді ліній
з відповідними надписами їх функціонального призначення.
Під час руху танка коливання його корпусу передаються приладу
спостереження. Встановлена на ньому гірорама завдяки властивості стій-

15. 168
кості зберігає з певною точністю кутові положення осей гіроплатформи та
гірорами незмінними. Оскільки верхнє дзеркало зв’язане з рамою з коефі-
цієнтом передачі 1:2, а нижнє – з платформою з коефіцієнтом передачі 1:1,
Рисунок 2.4. Кінематична схема гіростабілізатора поля зору в ПДПС.
верхнє дзеркало синхронно повертається відносно корпусу приладу спо-
стереження на кути , а нижнє – на кути ±ψб У результаті такого ру-
ху дзеркал промінь, відбитий від їх поверхонь, збігається з оптичною віссю
приладу спостереження і точно спрямовується у вихідну зіницю окуляра,
виконуючи тим самим стабілізацію поля зору.
Індикаторний стабілізатор основного озброєння – це гіроприст-
рій, в якому стабілізація об’єкта регулювання здійснюється тільки за раху-
нок моментів, які створюються потужними виконавчими двигунами вико-
к
0,5

16. 169
навчих приводів систем стабілізації та наведення .Чутливим елементом в
цьому варіанті(рис. 2.42) являється триступеневий гіроскоп ГДК (гірорама
чи платформа), який сумісно с обертовим трансформатором вимірює від-
хилення об’єкта регулювання від положення лінії візирування . В цій схемі
гіроскопи разом з ОТ являються вимірювачами, індикаторами кута, (куто-
вої швидкості) повороту гармати чи башти відносно заданого напрямку, а
виконавчі приводи виступають в ролі системи розвантаження. Спрощена
структурна схема індикаторного стабілізатора лінії пострілу (рис. 2.42) ро-
зкриває основний склад і функціональні зв’язки між ним.
Рисунок 2.42. Спрощена структурна схема стабілізатора лінії пострілу як
САР
ПУ – пульт управління; ГДК – гіродатчик кута; Р, С – відповідно ротор і
статор ОТ; ОТ –обертовий трансформатор; ГЗЗ (ЖЗЗ) - гнучкий( жорст-
кий) зворотній зв’язок; ПТ- паралелограмні тяги; ГТ- гіротахометр; ПЕП -
попередній електронний підсилювач потужності; ВПр – виконавчий елект-
рогідравлічний (електромеханічний) привод; ДН- датчик непогодження;
Мст - момент стабілізації; Мор - момент до об’єкта регулювання; ПУ -
пульт управління; φ3 (Ψ3) - заданий кут повороту гармати (башти);
механічний сигнал; електричний сигнал;
р

17. 170
Із рис. 2.42 видно, що схему стабілізатора індикаторного типу можна
розділити на управляючу та виконавчу частини.
Управляюча частина включає в себе гіродатчик кута, електричний
датчик непогодження-обертовий трансформатор ОТ і електронний підси-
лювач. Для індикації кутів відхилення стабілізованої гармати (башти) від
заданого напрямку в управляючій частині індикаторних стабілізаторів ос-
новного озброєння можуть застосовуватись, як гіроскопи з трьома ступе-
нями роботи (стабілізатори 2Е48, 2Е42-2) так і гірорами та гіроплатформи
(стабілізатори 2Е42, 2Е42М) вказані гіропристрої називаються гіродатчи-
ками кутів непогодження між лінією візирування та вісю гармати. Таким
чином ГДК являються задаючими пристроями і не входять в замкнене коло
системи регулювання. Величина і напрямок (фаза сигналів) непогодження
утворюються в ОТ завдяки змінні його електромагнітній системі положень
ротора відносно не рухомого статора чи навпаки статора відносно стабілі-
зованого не рухомого ротора. Зміна положень ротора ОТ здійснюється за-
вдяки зміні положення вісі зовнішньої рамки гіроскопа (гірорами чи гіроп-
латформи), а статора через паралелограмний механізм гармати чи через
корпус прицілу від башти.
ГДК відноситься до гіростабілізатора поля зору і розташовується в
блоці стабілізації, ОТ – до індикаторного стабілізатора основного озброєн-
ня, незважаючи на те, що він конструктивно також розміщується в блоці
гіростабілізатора. Від ОТ електричний сигнал UОТ поступає в електронний
підсилювач, в якому він сумується з сигналом UГТ від гіротахометра.
Виконавча частина індикаторного стабілізатора уявляє собою удо-
сконалені за своїми характеристиками малоінерційні і достатньо потужні
виконавчі приводи наведення і стабілізації гармати (башти). Підсилений
електричний сигнал до ∆ IЕП в електронному підсилювачі подається в ел-
ктро-гідравлічній (електро-машинний) підсилювач гармати (башти), а з
нього в виконавчий гідравлічний (електричний) двигун. Останній створює

18. 171
необхідні моменти, які протидіють моментам збурення та стабілізують ОР
в необхідному положенні.
Незважаючи на те, що конструктивно – функціональні схеми, стабі-
лізатора гармати і стабілізатора башти відрізняються, їх структурні схеми
аналогічні і мають вигляд рис. 2.42. Конструктивна різниця стабілізатора
гармати від стабілізатора башти являється наявність в першому – електро-
гідравлічного виконавчого приводу наведення, в склад якого входять елек-
тромагніт управління, електро-гідропідсилювач, установка живлення і ви-
конавчий циліндр, а в другому – електромашинний привод наведення з
електромашинним підсилювачем, коробкою К2, виконавчим електродви-
гуном з механізмом повороту башти та редуктором.
Режими роботи індикаторного стабілізатора
Режим стабілізації. Коли кут підвищення гармати дорівнює задано-
му і гармата відносно вісі цапф ВЦ стабілізована (φг =φз= const ) сигнали
на виході ДК і ДШ дорівнює нулю і обертаючий момент, який розвива-
ється електрогідравлічним приводом також дорівнює нулю.
Якщо під дією обертаючого моменту Муг гармата відклониться від
φз, то статор обертаючого трансформатора повернеться відносно свого ро-
тора, стабілізуючого в просторі разом з наружною рамкою 3-х ступенево-
го гіроскопа, на кут Θг = φ3 – φг на виході ОТДК створюється напруга, про-
порційна куту. Одночасно на виході ОТДШ з’явиться напруга, яка пропор-
ційна кутовій швидкості Ωг гармати. В каналі електронного підсилювача
сигнали складаються і підсилюються та подаються в гідравлічний привід.
Під дією сигналу, еквівалентного куту неузгодження, гідравлічний
привод починає працювати. Гідроциліндр створює на гарматі момент ста-
білізації МСТ, який протидіє МЗБ. При зменшенні величини різниці момен-
тів МСТ - МЗБ гармата повертається в вихідне положення.
При наведенні навідник змінює положення рукояток ПУ, регулює
струм в обмотках електромагніта наведення ЕН трьохступеневого гіроско-

19. 172
па ДК. Електромагніт наведення створює момент Мн на внутрішній рамці
гіроскопу і викликає прецесійний рух (поворот) його зовнішньої рамки.
Швидкість процесії ωп пропорційна моменту електромагніту наведення та
зворотньо- пропорційна кінетичному моменту гіроскопу.
ωп = Мн / H
При русі зовнішньої рамки гіроскопу, пов’язаний з нею ротор ОТдк
повертається відносно статора і на виході ОТдк буде виникати Uy, пропор-
ційне неузгодження Θг. Під дією цього сигналу гідропривід гармати почи-
нає обертати його відносно осі цапф з деякою кутовою швидкістю. Одно-
часно на виході ОТДШ виникає UДШ , яка пропорційна абсолютній кутовій
швидкості гармати. Результуючий сигнал ДК і ДШ визначає встановленні
значення абсолютної кутової швидкості гармати. Гармата буде повертати-
ся в бік зменшення кута неузгодження, в слід за рухомою рамкою гіроско-
па.
За датчиком кута наведення являється зовнішня рама гіроскопа в од-
ноплощинному СПЗ чи рама гірорами (платформа гірорами), що прицесує
під дією електромагнітного моменту, який утворюється електромагнітом
наведення чи в моментних двигунах двоплощинного стабілізатора поля зо-
ру.
Більш глибокий аналіз будови і режимів роботи індикаторних стабі-
лізаторів основного озброєння деяких танків буде розглянутий в розділі 3.
Індикаторний стабілізатор поля зору
При індикаторній стабілізації поля зору гіроскоп та дзеркало прила-
ду спостереження роз’єднані, а зв’язок між ними здійснюється через слід-
кувальний привод дистанційної передачі кута.
До складу такої системи (рис. 2.44) входять:

20. 173
гіроскопічний датчик кута; обертовий трансформатор ОТ, ротор якого
встановлений на осі зовнішньої рамки ЗРГДК гіроскопа, а статор з’єднаний з
основою;
підсилювач Пс; виконавчий двигун ВД; редуктор Ред; верхнє дзеркало
ВДз приладу спостереження, вісь обертання якого паралельна осі ЗРГДК;
обертовий трансформатор ОТЗЗ зворотного зв’язку, ротор якого встановле-
ний на осі дзеркала ВДз, а статор з’єднаний з основою.
Якщо спільна для дзеркала і датчика кута ОТ основа повернеться відносно
осі зовнішньої рамки ЗРГДК, паралельної осі обертання дзеркала ВДз, то ра-
зом з основою повернеться і статор ОТ.
Рисунок 2.43. Індикаторний стабілізатор поля зору
ЗРГДК – зовнішня рамка гіроскопічного датчика кута; ОТ – обертовий тран-
сформатор; Пс – підсилювач; ВД – виконавчий двигун; ОТЗЗ – обертовий
трансформатор зворотного зв’язку; Ред – редуктор; ВДз – верхнє дзеркало;
НДз – нижнє дзеркало
Оскільки ротор ОТ залишиться разом з ЗРГДК нерухомим, то на вихо-
ді ОТ з’явиться сигнал, пропорційний кутовому повороту основи (приладу
спостереження). Цей сигнал підсилюється у підсилювачі сигналу Пс і
надходить на виконавчий двигун ВД. Останній через редуктор повертає
ВДз у напрямку, протилежному напрямку повороту основи.
y
U
Mу
ВД
ПС
ВДз
OТ
ЗРГДК
Uу
~U0 ~U0
–Uзз
НДз
ОТзз
RК Rзз
Ред.

21. 174
Разом з дзеркалом повертається і ротор ОТЗЗ, статор якого відносно
основи є нерухомим. Сигнал ЗЗ
U подається на вхід привода і діє зустрічно
сигналу у
U гіроскопа. Крутість характеристики ОТЗЗ удвічі вища, ніж кру-
тість характеристики ОТ.
Внаслідок цього при повороті ВДз на кут сигнал зворотного
зв’язку стане рівним сигналу управління і відпрацювання кута
припиниться – поле зору стабілізується при повертанні приладу спостере-
ження.
Індикаторно-силовий стабілізатор поля зору на основі ВОГ
Двовісний гіроскопічний стабілізатор поля зору знаходиться в обер-
таючій частині приладу – блоці головки. Його можна класифікувати як ін-
дикаторно-силовий гіростабілізатор, в якому для управління двигунами
стабілізації використовуються електричні сигнали датчиків кутової швид-
кості, - волоконно-оптичних гіроскопів. Так як волоконно-оптичні гіроско-
пи не створюють гіроскопічні моменти, то стабілізація головного дзеркала
блоку головки повністю здійснюватиметься за рахунок моментів, що ство-
рюються двигунами стабілізації.
Головне дзеркало 1 блоку головки розташоване на зовнішній рамі гі-
ростабілізатора 3, а його горизонтальна вісь обертання зв'язана з віссю
обертання внутрішньої рами 4 карданова підвісу гіростабілізатора стрічко-
вою передачею 6 з передавальним відношенням 2:1.
У цьому гіростабілізаторі немає стабілізованої відносно двох вісей
платформи 9 на відміну від гіростабілізатора виробу 1Г46). У даній конс-
трукції кожен з двох волоконно-оптичних гіроскопів встановлений на від-
повідній рамі карданова підвісу гіростабілізатора таким чином, що його
вісь чутливості паралельна вісі стабілізації.
к
0,5
ЗЗ
U y
U

22. 175
Індикаторно-силовий гіроскопічний стабілізатор поля зору на основі
волоконно-оптичних гіроскопів
Індикаторно-силовий гіростабілізатор – це силовий гіростабілізатор
на гіроскопах, які практично не володіють гіроскопічним моментом. Ці гі-
роскопи займають проміжне положення між силовими та індикаторними
гіростабілізаторами. В них для управління двигунами стабілізації викорис-
товується не тільки сигнал про кут прецесії, як в силовому стабілізаторі,
але і його похідні, за рахунок чого двигун стабілізації швидше урівноважує
зовнішні моменти збурення. Так як гіроскопічний момент в цьому типі
стабілізатора дуже незначний , то стабілізація ОР (дзеркал) практично пов-
ністю здійснюється за рахунок моментів, що створюються двигунами ста-
білізації. Найбільш повно цьому визначенню класу стабілізатора відпові-
дає стабілізатор на основі ВОГ, так як в ньому не створюється гіроскопічні
моменти, а стабілізація головного дзеркала блоку головки прицілу повніс-
тю здійснюється за рахунок моментів двигунів.
Розкриємо функціонально-кінематичну схему блоку головки з двові-
сним гіростабілізатором.
У корпусі 2 (рис. 2.44) гіростабілізатора в кулько подібний підшип-
никової опорі підвішена зовнішня рама 3, на якій закріплено головне дзер-
кало 1 і волоконно-оптичний гіроскоп, вісь чутливості L2 якого паралельна
вісі обертання зовнішньої рами (вісі стабілізації по горизонту, або інакше -
по напряму). На вісі обертання зовнішньої рами 3 встановлені ротори мо-
ментного двигуна стабілізації (розвантаження) ДМГ і датчика кута горизо-
нтального наведення лінії прицілювання (візірування) ДКГ . Статори ДМГ і
ДКг закріплені в корпусі 2 гіростабілізатори.

23. 176
Рисунок 2.44. Функціонально-кінематична схема блоку головки при-
цілу
1-головне дзеркало; 2-корпус гіростабілізатора; 3-зовнішня рама; 4-
внутрішня рама; 5,7-шків; 6-стрічка; ДМГ ДМВ - двигун стабілізації;ДПБГ-
двигун приводу блоку головки; ДКГ, ДКВ, ДКВГ-датчик кута;ПРНГ, ПРНВ,
ППБГ-посилювачі; ПАКг, ПАКв,ПАКБГ - перетворювач «амплітуда-код»; L1
L2-волоконно-оптичний гіроскоп; ЛВ-лінія візування; UПНВ UПНГ-сигнали
пульта наведення(відповідно в вертикальній та горизонтальній площинах).
ВОГ L2 через підсилювач розвантаження і наведення по горизонту
(ПРНГ) електрично пов'язаний з обмотками двигуна стабілізації ДМГ, що
управляють його роботою. Вказане коло представляє канал стабілізації по
горизонталі (по напрямку).

24. 177
У зовнішній рамі 3 в кулько подібній підшипниковій опорі встанов-
лена внутрішня рама 4, на якій закріплений ВОГ з віссю чутливості L1. Ця
вісь чутливості паралельна вісі обертання головного дзеркала 1, тобто вісі
стабілізації по вертикалі, або інакше - по висоті. На вісі обертання внутрі-
шньої рами 4 встановлені ротори двигуна стабілізації ДМВ і датчика кута
наведення лінії прицілювання (візування) по вертикалі (по висоті) ДКВ,
статори яких закріплені на зовнішній рамі 3.
На вісі обертання внутрішньої рами 4 закріплений шків 5, який стрі-
чковою передачею 6 пов'язаний з шківом 7, встановленим на вісі обертан-
ня дзеркала 1. Діаметр шківа 7 в два рази більше діаметру шківа 5, чим за-
безпечується передача від вісі обертання внутрішньої рами 4 до вісі обер-
тання головного дзеркала 1 з передавальним відношенням 1:2, або до лінії
візування (ЛВ) - з передавальним відношенням 1:1.
ВОГ L1 через підсилювач розвантаження і наведення по вертикалі
(ПРНВ) електрично пов'язаний з обмотками двигуна стабілізації ДМВ, що
управляють ним, представляючи канал стабілізації по вертикалі (висоті).
Процес стабілізації поля зору (головного дзеркала 1) відбувається та-
ким чином. При русі танка по пересіченій місцевості сили тертя в опорах і
інші моменти збурення захоплюють зовнішню або внутрішню раму кар-
данова підвісу гіростабілізатора від початкового (заданого) положення,
тобто зрештою змінюють положення лінії прицілювання (візування) по го-
ризонталі і по вертикалі. У момент початку відхилення відповідної рами,
«її» волоконно-оптичний гіроскоп, що має вісь чутливості паралельну осі
обертання рами, виробляє електричний сигнал, пропорційний кутовій
швидкості відхилення. Даний електричний сигнал ( напруга) поступає на
вхід відповідного підсилювача розвантаження і наведення (ПРНГ або ПРНВ),
і після посилення - на обмотку двигуна стабілізації (двигуна розвантажен-
ня ДМГ або ДМВ), який розвиває момент по вісі відповідної рами, що
управляє переміщенням відповідної рами.

25. 178
Момент двигуна стабілізації в сталому режимі врівноважуватиме
моменти збурення і тим самим утримувати відповідну раму карданова пі-
двісу (отже, і головне дзеркало) в незмінному положенні.
Наведення стабілізованої лінії прицілювання (візування) на ціль про-
водиться по електричним сигналам (UПНГ і UПНВ), що видаються з пульта
наведення. Наведення по вертикалі (висоті) проводиться розворотом руко-
яток пульта наведення навколо горизонтальної вісі, а наведення по горизо-
нталі (напряму) - разворотом корпусу пульта наведення навколо вертика-
льної осі. При цьому обертаються розташовані в пульті наведення потенці-
ометри, від величини кута повороту яких залежать значення електричних
сигналів UПНВ (наведення по вертикалі) і UПНГ (наведення по горизонталі).
Електричний сигнал наведення лінії прицілювання по вертикалі (UПНВ) по-
ступає на вхід підсилювача розвантаження і наведення по вертикалі
(ПРНВ), а сигнал наведення лінії прицілювання по горизонталі (UПНГ) - на
вхід підсилювача розвантаження і наведення по горизонталі ПРНГ). Поси-
лені в підсилювачах електричні сигнали наведення поступають на обмотки
управління двигунів стабілізації, відповідно ДМВ і ДМГ, що грають в да-
ному випадку роль безредукторних двигунів розвантаження.
Ротор відповідного двигуна починає обертатися, повертаючи при
цьому ту раму карданова підвісу, на вісі обертання якої він закріплений.
Швидкість кутового повороту рами (отже, і головного дзеркала) пропор-
ційна значенням електричних сигналів наведення, тобто кутам повороту
рукояток і корпусу пульта наведення.
В процесі наведення лінії прицілювання на ціль стабілізація поля зо-
ру відбувається як розглянуто вище, оскільки фактично наведення лінії
прицілювання відбувається за рахунок різницевого електричного сигналу
(напруга) між сигналами UПНВ UПНГ і вихідного сигналу волоконний - оп-
тичного гіроскопа вертикалі (горизонталі) на вході підсилювача ПРНВ
(ПРНГ).

26. 179
Режим перекидання стабілізованої лінії прицілювання (візування) в
даному гіростабілізаторі представляє процес наведення стабілізованої лінії
прицілювання, але із значно більшою кутовою швидкістю, ніж відрізняєть-
ся від аналогічного режиму в раніше розглянутих гіростабілізаторах.
Визначається він рівнем електричного сигналу UПНВ (UПНГ), який по-
дається на вхід підсилювача ПРНВ (ПРНГ) при відхиленні важелів (корпу-
си) пульта наведення до упорів.
Ще одна особливість даного гіростабілізатора - це відсутність при-
строю, що аретирує та жорсткої фіксації рухомих вузлів один щодо одного,
а також щодо корпусу. Вирішення завдань, аналогічним завданням арети-
рування, в даному гіростабілізаторі покладено на режим електричного аре-
тирування. Цей режим заснований на використанні властивостей замкну-
тих слідкуючих систем, функціональними елементами, яких в даному ви-
падку є датчики кутів наведення лінії прицілювання (ДКВ, ДКГ), підсилю-
вачі розвантаження і наведення (ПРНВ, ПРНГ) і двигуни стабілізації (ДМВ,
ДМГ). Електричні зв'язки між елементами даних слідкуючих систем на рис.
2.44. показані тонкими лініями.
У разі невикористання стабілізатора поля зору при експлуатації тан-
ка сигнали з ДКВ (ДКГ), які свідчать про відхилення головного дзеркала
(тобто рам карданова підвісу) від нульового положення, перемикаються на
вхід підсилювача ПРНВ (ПРНГ), звідки поступають на двигуни стабілізації
ДМВ (ДМГ). Двигун, як і у разі наведення лінії прицілювання, проводить
розворот внутрішньої (зовнішньою) рами карданова підвісу до тих пір, по-
ки сигнал на виході датчика кута ДКВ (ДКГ) не стане рівним нулю.
На днищі корпусу 2 гіростабілізатори встановлений упор який обме-
жує повороти зовнішньої рами 3 (отже, і головного дзеркала 1) по горизон-
талі на кути ±5° щодо нульового положення. У корпусі зовнішньої рами 3
встановлено два упори (верхній і нижній), які обмежують повороти внут-
рішньої рами 4 по вертикалі (по висоті) на кути 15° вниз і 60° вгору щодо

27. 180
нульового положення. Головне дзеркало 1 за рахунок стрічкової передачі
при цьому повертається по вертикалі на кути 7°30' вниз і 30° вгору.
Даний гіростабілізатор встановлений в блоці головки. У корпусі бло-
ку головки є так зване вхідне вікно приладу. Корпус гіростабілізатора жор-
стко пов'язаний з корпусом блоку головки, тому для спрощення на мал. 2
вони показані єдиним корпусом 2. При наведенні лінії прицілювання при-
ладу по горизонталі її положення «відстежує» корпус 2 (з вхідним вікном)
блоки головки. Це виконується слідкуючою системою, що включає датчик
кута наведення лінії прицілювання по горизонту, - ДКГ, підсилювач приво-
ду блоку головки ППБГ і двигун приводу блоку головки - ДПБГ Режим
стеження аналогічний режиму електричного аретирування, тільки в даному
випадку двигун ДПВГ проводить розворот в горизонтальній площині кор-
пусу 2 блоки головки (і гіростабілізатора) щодо зовнішньої рами 3 карда-
нова підвісу гіростабілізатора, з тим, щоб вихідний сигнал ДКГ дорівнював
нулю.
У блоці головки також встановлені пристрої перетворення аналого-
вих електричних сигналів в цифрову форму, так звані перетворювачі «амп-
літуда - код» (ПАК), які в комплексі з застосованими датчиками кута (ДКВ,
ДКГ, ДКБГ) є перетворювачі «кут - амплітуда- код» Дані перетворювачі за-
безпечують дистанційну передачу результатів вимірювань через контакт-
ний пристрій (ОКП), що обертається, без втрати точності.
В ролі датчиків кута ДКВ, ДКГ, ДКБГ в даному гіростабілізаторі за-
стосовуються індукційні перетворювачі кута ІПУ-Д, які працюють як пер-
винні датчики в комплекті з перетворювачами «амплітуда - код» ПАК-20.
Перетворювачі ІПУ-Д є двох відліковими і мають канали точного і грубого
відліку.
Як без редукторні двигуни стабілізації в даному гіростабілізаторі за-
стосовуються моментні двигуни з постійними магнітами типу ДМГ і ДМВ .
Як наголошувалося, зміна температури гіростабілізатора, отже і
встановлених в ньому волоконно-оптичних гіроскопів, викликає похибки

28. 181
даних гіроскопів, еквівалентні додатковій швидкості обертання відповідної
рами карданова підвісу. Для підтримки високої точності гіростабілізатора
при роботі в широкому діапазоні температур експлуатації і тривалих (до 8
годин) періодів безперервної роботи, ВОГ L1 і L2, (рис. 2.44) розміщенні
всередину блоків термостатування. Усередині цих блоків за допомогою
систем автоматичного термостатування підтримується постійна темпера-
тура порядку +60°.
2.2.4. Основні показники якості та основні технічні вимоги до
стабілізаторів
Стабілізатори як системи автоматичного регулювання повинні
задовольняти ряду вимог, які ставляться до них при визначені технічної
досконалості і якості їх функціонування.
Стійка робота – безперечна вимога, яка ставиться до систем
автоматичного регулювання та силових приводів, що працюють в режимах
стабілізації, наведення, слідкування та перенаведення вогню.
Якщо ж в цих режимах в стабілізаторі не наступає встановлений
режим, тобто перехідний процес не згасає, то така система (силовий
привід) практично не працездатний. Тому важливою задачею дослідження
і проектування автоматизованих і автоматичних пристроїв та систем стабі-
лізації є визначення умов, при яких процеси регулювання і управління бу-
дуть стійкими. Проте стійкість сама по собі не є ще далеко недостатнім
критерієм технічного вдосконалення системи. Для повної оцінки експлуа-
таційних якостей системи і найбільш раціонального вибору її елементів
важливо знати також характер зміни регулюємої величини під час перехід-
них процесів і залежність цих процесів від параметрів складових систем
стабілізації. Тобто необхідно точно знати основні показники якості систе-
ми: точність і час регулювання, коливальність та ін. Із інженерних методів
розрахунків в даному випадку найбільш доцільними є методи структурно-

29. 182
го аналізу стабілізатора, які ґрунтуються на дослідженні структурної
схеми, передавальних функцій її елементів та правил структурних пере-
творень.
Основним показником якості СПЗ є точність утримання (стабілізації)
поля зору приладу спостереження при коливаннях корпусу об’єкта, що ру-
хається. Перерахуємо основні вимоги, що впливають на характеристики
точності СПЗ.
Точність стабілізації – це величина похибки, з якою здійснюється
стабілізація ліній націлювання чи лінії пострілу в реальних умовах. Для
двох площинного лінії націлювання 0,5 ÷ 0,6 тисячної поділці (поділка -
3,6 кутових хвилин)
Швидкість наведення Ωmіn = 0,05…0,10
/с, плавність наведення гарма-
ти і башти складає Ωmах ≤ 5...60
/с, та швидкість перенесення вогню Ωmах ≤
250
/с.
Швидкість перенесення вогню в танку «ОПЛОТ» здійснюється з
Ωmах≤ 360
/с
Час готовності стабілізатора до роботи з електромеханічними гірос-
копами складає tгот ≤ 2хв, а стабілізатор з ВОГ tгот ≤ 3с.
2.2.5 . Структурний аналіз точності стабілізаторів поля зору на
основі електромеханічних гіроскопів
Структурна схема силового СПЗ наведена на рис. 2.46. Її основою є
структурна схема тристепеневого гіроскопа. Зв’язок гіроскопа з верхнім
дзеркалом урахована безінерційною ланкою з передавальним коефіцієнтом
1/2. Як вихідний сигнал розглядаємо кут αВДз повороту дзеркала приладу
спостереження.

30. 183
Рисунок 2.46. Структурна схема силового стабілізатора поля зору
В ідеалі (абсолютно точному СПЗ) кут повороту дзеркала повинен стано-
вити половину кута φос коливань його основи:
αвдз = φос / 2.
Проте у реальних умовах на рамки гіроскопа діють збурювальні мо-
менти , , внаслідок чого зовнішня рамка змінюватиме своє первинне
положення на довжину кута α, вносячи тим самим деяку похибку у роботу
СПЗ:
αвдз =(α+ φос ) / 2.
де α – відхилення зовнішньої рамки гіроскопа від заданого положення.
Моменти , , що діють на рамки гіроскопа, визначаються, як
правило, тертям Мтр х у їх опорах, статичною Мн х , Мн у і динамічною Мн х’ ,
Мн у’ незрівноваженністю карданових підвісів:
x
M y
M
x
M y
M
Mx
My
Mн
αвдз
αпу
α
φос
ω

31. 184
Формування моментів тертя та динамічної незрівноваженості визна-
чаються роботою СПЗ на рухливій основі, тобто кутовими і лінійними ко-
ливаннями корпусу танка. Розкриваючи значення складових моментів ,
для стабілізатора поля зору у вертикальній площині, маємо:
де – незрівноваженість карданова підвісу; – швидкість коливань
основи у вертикальній площині; рγк – швидкість коливань основи у попе-
речній площині; – вертикальні лінійні прискорення; – поперечні лі-
нійні прискорення.
Беручи до уваги передавальні функції СПЗ за кожним із збурюваль-
них моментів, знаходимо помилку гіроскопічного задавача:
Відзначимо, що моменти неврівноваженності , діють на ра-
мки гіроскопа постійно, викликаючи зростаюче уведення (відхилення) дзе-
ркала приладу спостереження. Швидкість такого уведення може періодич-
но усуватись наводчиком.
Кутові відхилення зовнішньої рамки, що залежать від кутових φос, γк
та лінійних , коливань основи, є випадковими функціями часу і ви-
значають власне помилку гіроскопа-задавача, а отже, і СПЗ у цілому.
тр н н ;
x x x x
M M M M 
  
тр н н ,
y y y y
M M M M 
  
x
M
y
M
к н н н
γ / ,
y y y x y y
M f p M a l Q g
  
н н
l Q 0
p
z
a x
a
н н н н
н н 0 к
2 2 2 2
1
α γ .
y x x y y
x y y
x
x y z x
f Q l Q l
f f f
f
M M a a
H p Hp H H H gp H gp

     
н x
M н y
M
z
a x
a
0 н н н / ,
x x x z x x
M f p M a l Q g

  
с
с
γ

32. 185
Індикаторна стабілізація поля зору
Структурна схема індикаторного СПЗ наведена на рис. 79. Тут ГДК –
гіроскоп-задавач; , , ,kOT ЗЗ , і – передавальні коефіцієнти оберто-
вого трансформатора, підсилювача, виконавчого двигуна, обертового тра-
нсформатора зворотного зв’язку та редуктора; ТД – стала часу виконавчого
двигуна; αВДз – кут повороту дзеркала приладу спостереження.
Відповідно до структурної схеми знаходимо передавальні функції
СПЗ:
(2.11)
(2.12)
де у – збурювальна дія.
Рисунок 2.47. Структурна схема індикаторного стабілізатора поля
зору
Таким чином, за своїми динамічними властивостями індикаторний
СПЗ є інерційною ланкою другого порядку.
ОТ
k Пс
k Д
k
ВДз ОТ ОТзз
2 2
2 1
α /
( ) ;
1
x
k k
W p
x T p T p
 
 
ВДз ОТзз Пc
2 2
2 1
α 1/
( ) ,
1
y
k k
W p
y T p T p
 
 
2
Пc Д ОТзз
;
Д
T i
T
k k k
 1
Пc Д ОТзз
;
i
T
k k k
 ОТ
ОТзз
1
;
2
k
k

φ0
KОТ
αВДз
ГДК
χ
α
KПс
KОТзз
θ ω
Uк
Мy
UЗЗ
α
α

33. 186
На основі рівнянь (2.11), (2.12) визначаємо кут повороту дзеркала пі-
сля затухання перехідного процесу:
Отже, помилка індикаторного СПЗ визначається:
- відхиленнями α рамки гіроскопа-задавача,
- статичною помилкою системи слідкування передачі кута:
У режимі слідкування за ціллю помилки стабілізатора збільшуються
на значення помилки слідкування :
Знання основних причин виникнення помилок у системах стабіліза-
ції поля зору дозволяє вживати відповідних заходів з забезпечення потріб-
ної точності систем.
Класифікація системи стабілізації за принципом побудови
В основу покладено принцип використання гіроскопів, які застосо-
вуються в механізмі (процесі) стабілізації. В стабілізаторах безпосеред-
нього типу об’єкт стабілізації зв’язується з гіроскопом стрічково-рейковою
передачею безпосередньо.
ВДз уст 0
ОТзз Пс
1 1
α (α ) .
2
y
k k

  
α
1
σ
σ ,
2

ОТзз Пс
1
.
y
k k
 
сл

α
СПЗ сл
σ
σ .
2
    
α α

34. 187
Двоплощинний СПЗ на основі електромеханічних гіроскопів викори-
стовується в прицілах 1Г42, 1Г46, в основу будови яких покладені дво-
площинні гірорами.
СПЗ індикаційного типу оснований на використанні гіроскопів дат-
чиків кута чи гірорам сумісно з силовими виконавчими приводами. За-
безпечуючи двоплощинну стабілізацію і наведення поля зору, гіроскопіч-
на рама одночасно виконує роль датчиків кута системи стабілізації гармати
і башти танку. Для цього по вісям стабілізації Х-Х і Z-Z гірорами встанов-
лені обертові трансформатори ОТв та ОТг (рис. 2.25), ротори яких закріп-
лені на вісі гірорами та гіроплатформи, статори ‒ на основі гірорами та
рамі зовнішнього підвісу відповідно.
Повернення ОР в необхідне положення здійснюється завдяки підси-
ленню і перетворенню сигналів непогодження в енергію виконавчих дви-
гунів гідро циліндра при підйомі (опусканні) гармати або електродвигуна
при повороті башти.
Таким чином, системи стабілізації як лінії візирування так і лінії по-
стрілу можна розглядати як САР по непогодженню.
Методи стабілізації поля зору приладів спостереження
Розглянуті принцип стабілізації поля зору (лінії прицілювання) при-
ладу спостереження можуть бути реалізовані двома способами: за рахунок
механічного або електромеханічного зв’язків дзеркал з гіроскопічними да-
тчиками кута. Стабілізатори з механічними зв’язками називаються силови-
ми, з електромеханічними – індикаторними.
При силовій стабілізації поля зору приладу спостереження (рис. 2.42)
верхнє дзеркало за допомогою стрічкової передачі зв’язується з зовніш-
ньою рамкою гіроскопа. Діаметри шківів відносяться як 1:2. Якщо тепер
основу прицілу повернути відносно стабілізованої зовнішньої рамки гірос-
копа на кут φк то шків Ш2 та зв’язане з ним верхнє дзеркало повернуться

35. 188
щодо нерухомого шківа Ш1 на кут . Кут повороту верхнього дзеркала
відносно основи приладу буде при цьому таким:
За такою класичною схемою побудована силова стабілізація прицілів
ТПДК і системи 1А40 танка Т-72. Силова стабілізація поля зору в горизо-
нтальній площині в принципі виконується так само, як і у вертикальній. У
цьому випадку гіроскоп встановлюється таким чином, щоб вісь його зов-
нішньої рамки була паралельною осі обертання башти. За допомогою спе-
ціальної передачі 1:1 зовнішня рамка зв’язується з нижнім дзеркалом при-
ладу спостереження.
Рисунок 2.45. Силовий стабілізатор поля зору у вертикальній площині
2.2.4. Типові системи стабілізації озброєння
Між конструктивними схемами побудови системам стабілізації
озброєння та системами стабілізації башти є цілий ряд не тільки конструк-
тивних, але й принципових відмінностей.
Типова система стабілізації гармати
Система СГ складається із :
- гіроскопічного датчика кута ДКСГ
- гіроскопічного датчика швидкості ДШСГ
к /2

ВДз к
α /2.


x
x
y
y
Ш1
Ш2
В3
А
В
Н3
z
z
0
φк
ЗРГ

36. 189
- електричного підсилювача ЕП з контуром підсумування КС
- електрогідравлічного привода дросельного регулювання, який складаєть-
ся з гідро підсилювача ГП і виконавчого гідравлічного двигуна ВГ.
Датчик ДК встановлений на гарматі, так що його вісь Х (вісь зовніш-
ньої рамки) паралельна вісі цапф ВЦ гармати, а вісь У паралельна вісі ка-
нала ствола. Для ДШ Х і У зорієнтовані аналогічно. аналогічно. Обертові
трансформатори ОТ ДК та ДШ живляться від одного джерела перемінного
струму з кутовою частотою ω = 2πf, де f =400Гц. Регулюючою величи-
ною системи є кут φг підвищення гармати.
Типова система стабілізації башти (СБ)
Складається з:
- гіроскопічного датчика кута ДУСБ;
- гіроскопічного датчика швидкості ДССБ;
- електронного підсилювача ЕП з контуром підсумовування КС;
- релейного підсилювача РП ;
- електромагнітного приводу, який виконаний по схемі ЕМП – ВД і
складається з електромашинного підсилювача ЕМП і виконавчого елект-
родвигуна ВД;
- редуктора РЕД механізму повороту башти .
Якщо кут Ψб повороту башти рівний заданому, Іу на виході ВГду до-
рівнює 0, режим стабілізації і наведення аналогічний СГ.